地铁交流供电方案探讨

研究目的:越来越多的城市开始建设地铁,但地铁直流供电系统存在固有的缺陷,杂散电流腐蚀、发电反馈制动能量回收、直流断路器灭弧这三大顽症成为制约其发展的瓶颈,且其建设成本也相对过高,因此解决上述问题迫在眉睫。本文旨在设计一种新的地铁供电方案——交流供电方案,既满足供电的要求,又能解决上述问题。研究结论:(1)地铁交流供电方案从根本上解决了杂散电流腐蚀、发电反馈制动能量回收和直流断路器灭弧问题;(2)与直流供电方案相比,交流供电方案使地铁供电系统造价降低了30%以上;(3)交流供电方案降低了地铁运营维护成本;(4)本文提出了全新的地铁交流供电系统设计理念,可应用于地铁供电系统设计领域,为地铁交流供电的研究、设计提供理论基础。     

Voith混合动力系统——内燃动车用并联混合动力装置

介绍了Voith Turbo公司研发的3种经济、环境友好型铁路动车混合动力系统.混合动力系统分别采用3种不同的能量回收装置:蒸汽驱动的废气余热回收装置、电制动能量回收装置及静液压制动能量回收装置.说明了3种能量回收装置的结构和工作原理.     

内燃动车组回收制动能量的复合动力传动装置

探讨了内燃动车组制动能量回收的潜力和将其用于驱动辅助机组的可能性，介绍了回收制动能量的复合动力传动装置的功能、结构特点，分析了内燃动车组实现制动能量回收的经济性。把回收能量的所有措施综合起来，可以节约29％的燃料。     

电气化铁路“源-网-车-储”协同供能系统日前能量优化与调度策略

为充分发挥“源-网-车-储”协同供能系统的潮流灵活控制能力,提升电气化铁路再生制动能量与新能源消纳能力,研究一种基于列车负荷与新能源发电预测数据的牵引变电所级“源-网-车-储”协同供能系统日前能量优化与调度策略。首先,以最小化牵引变电所日运行成本为总目标,建立了计及系统电能质量指标的“源-网-车-储”协同供能系统日前能量优化与调度模型;其次,对模型中的非线性约束进行线性化处理,将其转化为混合整数线性规划问题,并通过CPLEX求解器进行求解;最后,以某高速铁路牵引变电所为例进行了案例分析。结果表明,相比于既有基于规则的铁路能量管理策略,所提策略能够有效发挥系统的灵活性,进一步降低牵引变电所的单日运行成本,提升系统的再生制动能量和新能源消纳能力。     

城市轨道交通车辆制动能量回收技术现状及研究进展

在分析城市轨道交通车辆制动能量回收的可行性与潜力的基础上,介绍国内外各种制动能量回收技术,分析不同制动能量回收技术的特点,指出制动能量回收技术存在的问题、拟采取的解决方案和国内外对此问题研究的热点方向,并对该领域的发展趋势进行讨论,对了解国内外该领域的技术现状和发展趋势提供可靠资料,有助于推动城市轨道交通车辆制动能量回收技术的发展.     

伦敦地铁维多利亚线将安装HESOP能量回收系统

按照英国电网服务（UKPowerNetworksServices）公司授予的一份价值100万欧元的合同，阿尔斯通公司的“谐波节能优化器（Harmonic＆EnergySavingOptimiser，HESOP）”能量回收技术将在伦敦地铁维多利亚线上试点。     

串联式混合动力客车制动能量回收的研究

制动能量回收是提高串联式混合动力客车经济性的重要手段.通过理论分析,对中国典型城市公交工况和不同城市实测公交工况的可用制动能量进行了计算和比较.在此基础上提出了串联式混合动力客车适用的制动能量回收策略,并通过前向式仿真模型对此策略进行仿真.最后通过实车运行验证了此制动能量回收策略的可行性和有效性.     

Hamburger Hochbahn将采用能量可回收的变电站

正阿尔斯通公司和Hamburger Hochbahn AG于2018年9月18日在汉堡签署了一份意向书:在变电站对阿尔斯通公司的能量回收系统Hesop进行测试。实际合同预计在2019年初签订。Hesop能量回收系统将列车制动期间产生的没有利用的能量进行转换,并将其输入到中压电网,以便在铁路网络中重复使用。Hesop能量回收控制系统能够确保通过基础设施所许可的最有效路径回收再生能源。采用Hesop能     

城市轨道车辆电阻制动能量回收试验系统研究

在城市轨道车辆模拟牵引系统研制的基础上,对城市轨道车辆电阻制动能量回收试验系统进行了设计,开发了该系统的核心控制单元。利用此系统可以对城市轨道车辆模拟牵引单元电阻制动能量进行有效回收,并加以合理利用。该试验系统的开发对城市轨道车辆电阻制动能量回收控制利用有现实意义。     

城市轨道交通供电系统再生制动能量回收装置节能影响因素分析

介绍了城市轨道交通供电系统中再生制动能量回收装置的类型,重点对再生制动能量回收装置的工作原理、应用实例及节能影响因素进行了介绍,并对其在地铁中的应用前景进行了分析。同时,从潮流仿真计算角度讨论分析了将能量存储型和能量回馈型装置结合应用的优点。     

城市轨道交通车辆再生制动能量的回收利用

介绍了城市轨道交通车辆再生制动能量回收利用方式中的消耗型、储能型和逆变回馈型三种系统方案,并比较分析了三种系统方案的经济技术性。重点分析了逆变回馈型车辆再生制动能量回收利用方案。采用逆变回馈型车辆制动能量回收装置,在技术成熟度、国产化水平、经济效益等方面均适合我国城市轨道交通工程建设运营的发展需要,是工程应用的方向。在确定车辆制动能量回收装置设置方案时,应进行经济技术比较,以确定合理的设置方案,保证社会效益与经济效益均优。     

基于储能技术的内燃机能量回收测试平台及控制系统设计

传统内燃机测试平台会产生大量能量损耗,并且自动化、智能化程度较低,测试精度较差。为此开发研制了结合储能技术的能量回收型测试平台。详述了能量回收测试平台的系统设计,对储能容量设置和拓扑结构设计进行分析,详细说明了智能化的控制系统设计和多种功能模式实现。试验数据证明,该测试平台可以高效可靠地实现能量回收及并网。最后对储能技术与传统行业技术升级改造结合的前景和优势进行总结。     

电传动内燃机测试平台的能量回收系统设计与应用

交流传动内燃机车的柴油机组在检修和测试过程会产生大量的电能,为了将这部分电能进行有效的回收,研究并开发了应用储能技术和新颖电力电子电路拓扑的兆瓦级能量回收系统。介绍了项目的基本情况,分析了系统功能与工作模式,探讨了能量转换系统、电池系统和监控系统的设计亮点和思路,给出了系统的仿真波形和试验结果,最后总结了能量回收系统在铁路行业的应用意义及其市场前景。     

液力传动内燃动车组能量效率的提高

介绍了内燃动车组能量效率的影响因素、混合动力系统仿真模型的建立、各种蓄能器的比较、制动能量的回收、废气能量的利用和模型仿真研究的结果。采用混合动力系统的内燃动车组通过制动能量的回收和废气余热的利用，不仅可提高动车的牵引能力，降低有害物的排放，还可节省5％-25％的燃料。     

基于压电陶瓷的轨道振动能量采集方法

提出一种轨道竖向振动能量采集的新方法.基于轨道竖向振动的激励模型,建立轨道竖向振动理论模型;基于压电陶瓷,建立轨道振动能量转换耦合模型.初步探讨了轨道振动能量采集对轨道安全性的影响,同时对轨道振动能量采集的规模和最佳负载进行了初步估算.结果表明,电能以短暂、爆发性的方式输出,需要匹配快速能量回收电路与储能元件.所提出的轨道振动能量采集方法为轨道竖向振动能量采集、回收和再利用提供了一种可能的途径.     

城市轨道交通车辆制动能量回收系统的储能装置与辅助电源控制研究

针对城市轨道交通车辆制动能量回收系统,设计了能量储存装置与辅助电源对用电器供电的切换系统.以实验室现有的城市轨道交通车辆制动能量回收系统为基础,提出了一种由单片机控制的供电控制系统.从硬件和软件两个方面详细介绍了供电控制器的设计过程,通过试验验证了其具有较高的控制精度和较好的稳定性能.     

高速动车组牵引系统无动力回送发电功能的研究

介绍了牵引变流器的结构及基本工作原理,分析了无动力回送发电时牵引系统及辅助供电系统的能量流动关系,着重研究了牵引变流器无动力回送发电时的控制逻辑及中间电压保持控制策略,并对回送发电装置的故障诊断和系统保护策略进行了分析。试验结果表明了控制策略的正确性。     

高速铁路集便器污水节能降耗处理新模式与碳减排潜能

为提高高铁集便器污水的去除效率，实现节能降耗的目的，以某高铁污水处理站为研究对象，采用有机物产沼气回收发电-厌氧氨氧化-自养脱氮-热泵热能回收的新型联合工艺处理，通过与传统模式对比在能耗及碳排放量的差异，发现新模式具有显著优势，改造后计算结果显示，高速铁路集便器污水处理系统中能耗、碳排放量分别减少55.3%、60.7%,且其能源自给率、碳中和率分别达到80.5%、53.0%。另外，集便器污水回收的热能与沼气发电能之比为1∶1.3,相较于城市污水，其有机能的回收具有明显价值。高铁集便器污水沼气回收发电-混合污水Anammox自养脱氮-混合污水热泵热能回收的新工艺对于碳排放强度降低60.7%,同时相应节约55.3%的能源，其在能源中和、碳中和方面，带来更好的处理效益，是一项可行的方案。本研究表明，有机能回收-Anammox-热能回收是一种适用于含高氨氮集便器废水的高铁站段污水处理站的新型低能耗、低碳排的处理工艺，可以在全国高铁站推广使用，为后续高铁污水站提标改造工程提供了新的思路。     

长春站南北广场地下通道能量回收经济分析

针对空调系统无法采用回风工况的情况 ,对空调系统采用或不采用能量回收装置进行经济比较分析 ,结果表明 ,采用能量回收装置不仅可以极大地改善室内空气质量 ,提高人体舒适感 ,而且还能节能 ,创造可观的经济效益。     

城市轨道交通供电系统低碳节能技术发展综述

在“双碳”战略背景下,对城市轨道交通供电系统的低碳节能技术发展方向进行综合论述,给出未来城市轨道交通供电系统低碳节能技术发展方向的合理建议。首先对目前清洁能源和再生能量利用技术在轨道交通中的应用情况进行总结,根据已投运线路实测数据,分析光伏发电和再生制动能量利用对节能降碳的作用;针对不同牵引制式的特点,分别提出基于电力电子技术的新一代城市轨道交通绿色柔性供电系统架构,一方面充分消纳清洁能源,另一方面通过双向变流器、同相供电等技术提高能量利用率,改善供电质量,最终达到节能降碳的目的。